SCIENCE / STEP 04 · 発展（ハイクラス）
影が動いた理由を確かめ、家族に伝える
影の絵だけで、影が動いた理由まで分かるでしょうか。考えられる理由を比べ、どの記録があれば確かめられるかを考えます。家族に話すときは、分かったことと、まだ試していないことも伝えます。
この活動で確かめること
見えたことと、その理由を分けて考えます。ほかの理由でも説明できるかを記録で確かめ、分かったことと、まだ分からないことを話します。
準備するもの
白い紙3枚程度、光を通さず立てて置ける小さな空き箱、普通のLED懐中電灯、鉛筆、テープ、これまでの記録があれば数枚
影が動いた理由を確かめるには、何を記録する？
実験を見ていなかった家族に、二枚の影の絵を見せます。一枚は箱の右へ、もう一枚は左へ伸びた影。「電灯を動かしたから」と子どもが説明すると、「箱を動かしたんじゃないの？」と聞かれました。影だけを描いた絵では、箱と電灯のどちらを動かしたかが伝わりません。理由を確かめるには、ほかにどんな記録があればよいでしょうか。
発展の活動では、「ほかの理由も考えられるかな」と話し、その理由を確かめるための記録を集めます。長く発表する必要はなく、年齢を目安に急いで進む必要もありません。親子二人で記録を見ながら話す、小さな研究会を開いてみましょう。
子どもへ。「この絵で、何を動かしたか分かるかな。箱と電灯の場所も描いてみようか」
まずは、影だけを描いた二枚を見てみる
白い紙を机に留め、光を通さない小箱を置きます。箱の底の周りをなぞり、向きが分かる印もつけます。箱の左右に、箱から同じ距離で電灯を持つ場所を決めます。大人が普通のLED電灯を同じ高さで持ち、左から、次に右から箱と紙を照らします。光は目に向けません。子どもは別の二枚の紙に、それぞれの影だけを簡単に描きます。以前の記録があれば使えますが、新しく試してから始めても構いません。
準備と比較に十五分、記録を見て話す時間に十分ほどが目安です。聞き手は家族一人で十分です。
四つの手順で、影が動いた理由を確かめる
見えたことと、考えられる理由を分ける。まず「二枚の絵では、影の向きが違う」と、見て分かることを話します。その理由として考えられる「箱の位置や向きが変わった」「光が来る側が変わった」を紙に書きます。「影だけの絵で、どちらだったか分かるかな」と一緒に考えましょう。
理由を確かめるために、何を記録するか決める。箱を動かしたか確かめるには、照らす前と後に、箱の位置や向きが印に合っているかを見ます。電灯を動かしたか確かめるには、前と後の電灯の位置を記録します。子どもに「どこを描いておく？」と聞き、指さしで選んでもらいましょう。影の絵だけを増やしても、箱や電灯の位置は分からないままです。
箱と電灯の位置も記録して、もう一度試す。箱を印に合わせて置き、電灯を持つ左右の場所、電灯の高さ、箱からの距離を、最初と同じにします。今度は箱の位置、どちらから照らしたか、影の向きを一緒に紙に描きます。箱が印から動いていないかも、その場で確かめて書きましょう。電灯を左、右、左の順に動かし、影が最初と同じ側に戻るか見ます。
記録を見せて、分かったことを話す。「箱の場所と向きは同じで、電灯を左から右へ動かしたら、影は右から左へ移った」と記録を見せます。箱が印から動いていなかった記録も見せれば、今回は箱を動かしたことが理由ではないと説明できます。まだ試していないことを一つ選び、次に調べたいこととして書いておきます。
まだ分からないことも、研究会で話す
大人「箱を動かしたかどうかは、どこを見れば分かる？」
子ども「箱はずっと、この印の中にあったよ」
大人「じゃあ今回は、何を動かしたから影が変わったのかな？」
子ども「電灯を動かしたから。でも、電灯が二つだったらどうなるかは、まだ試していない」
この活動では、箱が電灯の光をさえぎり、光が来る側と反対側に影ができます。箱と電灯の位置を残した記録を見ると、どうして影の場所が変わったかを説明できます。箱も電灯も動いていた場合は、両方が影に影響した可能性があり、どちらだけが原因とは決められません。何を動かしたか確かめるために、箱の位置などをそろえてもう一度試します。予想と同じになった回だけでなく、違った回も、位置の記録と一緒に見てみましょう。
発表に使う紙は一枚で十分です。「調べたいこと／変えたもの／結果／考えた理由と、その手がかり／まだ分からないこと」の五つを短く書きます。聞き手は「どこを見れば分かる？」と一つ質問し、子どもが記録を見直す時間を取りましょう。親が先に答えをまとめず、子どもがまだ気になっていることも、そのまま書き残します。
幼児は、確かめたい物を絵で選べます
大人が箱と電灯の小さな絵を描き、「場所を確かめたいのはどっち？」と見せます。子どもが指さした物について、照らす前と後の場所を一緒に見比べます。指さしだけでは選んだ理由は分からないので、「箱が動いたか見てみたい？」などと聞き、何を確かめたいかを相談します。
自分で説明できる子どもは、ほかに考えられる理由も一つ挙げ、確かめるために何を記録すればよいか考えてみます。
最後に、「最初に考えた理由と、今の考えはどう違う？」と話してみましょう。今回分かったことと、まだ分からないことを伝えたら、次に調べたいことを選びます。別の材料や別の明かりでも、何を変え、何を記録するかを考えて試せます。初歩の活動に戻って、影の見え方をもう一度確かめても構いません。
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- NGSS Appendix F｜科学・工学の実践 ↗
記録を使って説明を比べることや、確かめたいことに関係する手がかりを選ぶことについては、Practice 7を参考にしています。研究会で話す活動、二つの理由を比べる例、指さしでの参加方法は、このページ独自の提案です。
- NISE Network｜Exploring Earth: Bear’s Shadow ↗
物が光をさえぎると影ができ、照らす位置と物の位置によって影が変わることを確かめる活動です。